ENEM 2023 · Ciências da Natureza
Questão 119 do ENEM 2023
Resposta: letra C. Para estimar a pressão no interior do frasco, aplica‑se a equação dos gases ideais: P = nRT/V. Converte‑se a temperatura para Kelvin, usa‑se R em L·atm/(mol·K) e a capacidade em litros.
De acordo com a Constituição Federal, é competencia dos municípios o gerenciamento dos serviços de limpeza e coleta dos resíduos urbanos (lixo). No entanto, há relatos de que parte desse lixo acaba sendo incinerado, liberando substâncias tóxicas para o ambiente e causando acidentes por explosões, principalmente quando ocorre a incineração de frascos de aerossóis (por exemplo: desodorantes, inseticidas e repelentes). A temperatura elevada provoca a vaporização de todo o conteúdo dentro desse tipo de frasco, aumentando a pressão em seu interior até culminar na explosão da embalagem.
ZVEIBIL, V. Z. et al. **Cartilha de limpeza urbana**. Disponível em: www.lbam.org.br. Acesso em: 6 jul. 2015 (adaptado).
Suponha um frasco metálico de um aerossol de capacidade igual a 100 mL, contendo 0,1 mol de produtos gasosos à temperatura de 650 °C, no momento da explosão.
A pressão, em atm, dentro do frasco, no momento da explosão, é mais próxima de
- A756.
- B533.
- C76.Resposta correta
- D53.
- E13.
Como resolver a questão 119 passo a passo?
O conceito que resolve
A pressão de um gás ideal depende da quantidade de moléculas (n), da temperatura absoluta (T) e do volume (V). A unidade R = 0.082057 L·atm/(mol·K) facilita o cálculo direto em atm quando V está em litros.
Como chegar na resposta
- Temperatura: 650 °C → 650 + 273,15 = 923,15 K.
- Volume: 100 mL = 0,1 L.
- Substitui‑se na fórmula: P = (0,1 mol)(0,082057 L·atm/mol·K)(923,15 K)/(0,1 L).
- O fator 0,1 mol e 0,1 L cancelam‑se, restando P = 0,082057 × 923,15 ≈ 75,8 atm.
- Arredonda‑se para 76 atm, que corresponde à alternativa C.
Por que cada alternativa
- AA) 756 – erro: multiplicação incorreta de R por T, resultando em 10× maior que o real.
- BB) 533 – erro: uso de R em J/(mol·K) sem converter para atm, ou erro de escala de temperatura.
- CC) 76 – correta: cálculo direto com R em L·atm/(mol·K) e temperatura em Kelvin.
- DD) 53 – erro: confusão entre 0,1 L e 100 mL, levando a metade do valor real.
- EE) 13 – erro: interpretação de 0,1 mol como 0,01 mol ou uso de temperatura em Celsius na fórmula.
Onde essa questão derruba a maioria
A figura pode mostrar um gráfico de pressão versus temperatura, mas o enunciado já fornece todos os dados necessários; não há informação adicional que altere o cálculo.
O que estudar se você errou
Verifique a conversão de Celsius para Kelvin e a unidade de R; lembre‑se que 1 L = 1000 mL e que a pressão resultante fica em atm.